JP5333093B2 - Internal combustion engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の内燃機関を制御する内燃機関制御装置に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine control device that controls an internal combustion engine of a vehicle.
従来、車両の内燃機関を制御する装置として、例えば特開2001−271700公報に記載されるように、エンジンのクランク軸の回転に対応したクランク信号を検出し、そのクランク信号のパルス間隔を逓倍した逓倍信号を生成し、その逓倍信号のパルス間隔に応じてエンジン制御を行うものが知られている。 Conventionally, as a device for controlling an internal combustion engine of a vehicle, for example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-271700, a crank signal corresponding to the rotation of the crankshaft of the engine is detected, and the pulse interval of the crank signal is multiplied. One that generates a multiplied signal and performs engine control according to the pulse interval of the multiplied signal is known.
この装置は、エンジンのクランク信号に同期した逓倍信号を用い、エンジンの回転数に応じたタイミングで制御処理を行うことにより、制御処理の精度を向上しようとするものである。 This device attempts to improve the accuracy of the control process by using the multiplication signal synchronized with the crank signal of the engine and performing the control process at a timing according to the engine speed.
しかしながら、上述した装置にあっては、エンジンの回転数が変動した場合に制御処理の精度が低下するおそれがある。例えば、クランク信号の逓倍信号は、クランク信号の周波数を整数倍とした信号であるが、クランク信号の周波数が変化すると同時に逓倍信号の周波数を変化させることは難しい。通常、逓倍信号生成処理では、所定時間におけるクランク信号の信号成分の周波数に基づいて逓倍信号の周波数を決定するため、クランク信号の周波数変化に対し逓倍信号の周波数調整が遅れを生ずる。このため、クランク信号の周波数変化と同時に逓倍信号の周波数を変化させることは困難となる。従って、エンジンの回転数が変動すると、エンジンの回転数に応じた逓倍信号を生成できず、制御処理のタイミングが遅れて制御処理の精度低下を招くおそれがある。 However, in the above-described apparatus, there is a risk that the accuracy of the control process may be reduced when the engine speed fluctuates. For example, the multiplication signal of the crank signal is a signal obtained by multiplying the frequency of the crank signal by an integral multiple, but it is difficult to change the frequency of the multiplication signal simultaneously with the change of the frequency of the crank signal. Usually, in the multiplied signal generation process, the frequency of the multiplied signal is determined based on the frequency of the signal component of the crank signal at a predetermined time, so that the frequency adjustment of the multiplied signal is delayed with respect to the change in the frequency of the crank signal. For this reason, it becomes difficult to change the frequency of the multiplied signal simultaneously with the change of the frequency of the crank signal. Therefore, if the engine speed fluctuates, a multiplication signal corresponding to the engine speed cannot be generated, and the control process timing may be delayed, leading to a decrease in control process accuracy.
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、内燃機関の回転数の変動に応じたタイミングで制御処理を行って処理精度の低下を抑制することができる内燃機関制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and an internal combustion engine that can suppress a decrease in processing accuracy by performing a control process at a timing according to a change in the rotational speed of the internal combustion engine. An object is to provide an engine control device.
すなわち、本発明に係る内燃機関制御装置は、内燃機関のクランク軸の回転に対応した信号を用いて前記内燃機関の制御を行う内燃機関制御装置において、前記内燃機関のクランク角信号に同期したクランク同期信号を生成するクランク同期信号生成手段と、車両の加減速に係る情報に基づいて、前記内燃機関の回転数及びその回転数の変動時期を予測する回転数予測手段と、前記クランク同期信号を用いて前記内燃機関の制御を行う制御手段とを備え、前記クランク同期信号生成手段は、前記回転数予測手段により前記内燃機関の回転数が変動すると予測された場合に、予測された回転数変動時期及び予測された変動回転数に応じ信号成分の周波数を変化させて前記クランク同期信号を生成することを特徴とする。
That is, an internal combustion engine control device according to the present invention is an internal combustion engine control device that controls the internal combustion engine using a signal corresponding to rotation of a crankshaft of the internal combustion engine, and a crank synchronized with a crank angle signal of the internal combustion engine. Crank synchronization signal generation means for generating a synchronization signal, rotation speed prediction means for predicting the rotation speed of the internal combustion engine and a fluctuation timing of the rotation speed based on information relating to acceleration / deceleration of the vehicle, and the crank synchronization signal And the control means for controlling the internal combustion engine using the crank synchronization signal generating means when the rotational speed prediction means predicts that the rotational speed of the internal combustion engine fluctuates. The crank synchronization signal is generated by changing the frequency of the signal component according to the timing and the predicted rotational speed.
この発明によれば、内燃機関の回転数が変動すると予測された場合に予測された回転数変動時期及び予測された変動回転数に応じ信号成分の周波数を変化させてクランク同期信号を生成することにより、内燃機関の回転数の変動に応じたクランク同期信号に基づいて内燃機関の制御を行うことができ、内燃機関の回転数の変動があった場合でも適切な制御処理が行え、処理精度の低下を抑制できる。 According to the present invention, when the rotational speed of the internal combustion engine is predicted to vary, the crank synchronization signal is generated by changing the frequency of the signal component in accordance with the predicted rotational speed variation time and the predicted variable rotational speed. Thus, the internal combustion engine can be controlled based on the crank synchronization signal corresponding to the fluctuation in the rotational speed of the internal combustion engine, and appropriate control processing can be performed even when there is a fluctuation in the rotational speed of the internal combustion engine. Reduction can be suppressed.
また本発明に係る内燃機関制御装置において、前記クランク同期信号生成手段は、前記回転数予測手段により前記内燃機関の回転数が変動しないと予測された場合にはクランク角信号の周波数を逓倍させてなるクランク同期信号を生成し、前記回転数予測手段により前記内燃機関の回転数が変動すると予測された場合には予測された回転数変動時期及び予測された変動回転数に応じ信号成分の周波数を変化させて前記クランク同期信号を生成することが好ましい。 Further, in the internal combustion engine control apparatus according to the present invention, the crank synchronization signal generation means multiplies the frequency of the crank angle signal when the rotation speed prediction means predicts that the rotation speed of the internal combustion engine does not fluctuate. When the engine speed predicting means predicts that the engine speed of the internal combustion engine varies, the frequency of the signal component is set according to the predicted engine speed variation time and the predicted engine speed. It is preferable that the crank synchronization signal is generated by changing.
この場合、内燃機関の回転数が変動しないと予測された場合にクランク角信号の周波数を逓倍させてなるクランク同期信号を生成し、内燃機関の回転数が変動すると予測された場合に予測された回転数変動時期及び予測された変動回転数に応じてクランク同期信号を生成することにより、内燃機関の回転数が変動する場合にその変動に対応したタイミングで内燃機関の制御処理が行える。このため、内燃機関の回転数が低くなる場合には検出タイミングを遅くして演算処理負担の低減が図れ、内燃機関の回転数が高くなる場合には検出タイミングを早くして検出精度の低下を抑制することができる。 In this case, when it is predicted that the rotation speed of the internal combustion engine will not fluctuate, a crank synchronization signal is generated by multiplying the frequency of the crank angle signal, and predicted when the rotation speed of the internal combustion engine is predicted to fluctuate. By generating the crank synchronization signal in accordance with the rotational speed variation timing and the predicted variable rotational speed, when the rotational speed of the internal combustion engine varies, the control process of the internal combustion engine can be performed at a timing corresponding to the variation. For this reason, when the rotational speed of the internal combustion engine becomes low, the detection timing can be delayed to reduce the calculation processing burden, and when the rotational speed of the internal combustion engine becomes high, the detection timing is advanced to reduce the detection accuracy. Can be suppressed.
また本発明に係る内燃機関制御装置において、前記回転数予測手段は、前記内燃機関を搭載した車両の加減速の開始時期に基づいて前記内燃機関の回転数の変動時期を予測することが好ましい。 In the internal combustion engine control apparatus according to the present invention, it is preferable that the rotation speed prediction means predicts a fluctuation timing of the rotation speed of the internal combustion engine based on a start timing of acceleration / deceleration of a vehicle equipped with the internal combustion engine.
この場合、内燃機関を搭載した車両の加減速の開始時期に基づいて内燃機関の回転数の変動時期を予測することにより、内燃機関の回転数の変動時期を適切に予測することができる。 In this case, by predicting the fluctuation timing of the rotation speed of the internal combustion engine based on the acceleration / deceleration start timing of the vehicle equipped with the internal combustion engine, the fluctuation timing of the rotation speed of the internal combustion engine can be appropriately predicted.
また本発明に係る内燃機関制御装置において、前記回転数予測手段は、車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、その車両の加減速時よりも所定時間前における走行状況を蓄積するデータ蓄積手段と、現在の走行状況と類似した過去の走行状況に基づいて現在から加減速操作が実行されるまでの時間を予測する加減速時間予測手段を備え、加減速操作が実行されるまでの時間に基づいて内燃機関の回転数の変動時期を予測することが好ましい。 Further, in the internal combustion engine control apparatus according to the present invention, the rotation speed predicting means includes a traveling condition detecting means for detecting a traveling condition of the vehicle, and data accumulation for accumulating a traveling condition a predetermined time before the acceleration / deceleration of the vehicle. And acceleration / deceleration time predicting means for predicting the time from the present to the time when the acceleration / deceleration operation is executed based on the past driving situation similar to the current driving situation, and the time until the acceleration / deceleration operation is executed It is preferable to predict the fluctuation timing of the rotational speed of the internal combustion engine based on the above.
この場合、現在の走行状況と類似した過去の走行状況に基づいて現在から加減速操作が実行されるまでの時間を予測し、加減速操作が実行されるまでの時間に基づいて回転数の変動時期を予測することにより、内燃機関の回転数の変動時期を的確に予測することができる。 In this case, the time from the present to the execution of the acceleration / deceleration operation is predicted based on the past driving situation similar to the current driving situation, and the fluctuation of the rotation speed is based on the time until the acceleration / deceleration operation is executed. By predicting the timing, it is possible to accurately predict the fluctuation timing of the rotational speed of the internal combustion engine.
さらに本発明に係る内燃機関制御装置において、前記回転数予測手段は、車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、その車両の加減速時よりも所定時間前における走行状況を蓄積するデータ蓄積手段と、現在の走行状況と類似した過去の走行状況に基づいて加減速時の加減速値を予測する加減速値予測手段を備え、予測された加減速値に基づいて加減速時の内燃機関の回転数を予測することが好ましい。 Further, in the internal combustion engine control apparatus according to the present invention, the rotation speed predicting means includes a traveling condition detecting means for detecting a traveling condition of the vehicle, and data accumulation for accumulating a traveling condition a predetermined time before the acceleration / deceleration of the vehicle. And an acceleration / deceleration value predicting means for predicting an acceleration / deceleration value at the time of acceleration / deceleration based on a past driving situation similar to the current driving situation, and an internal combustion engine at the time of acceleration / deceleration based on the predicted acceleration / deceleration value It is preferable to predict the number of rotations.
この場合、現在の走行状況と類似した過去の走行状況に基づいて加減速時の加減速値を予測し、その予測された加減速値に基づいて加減速時の内燃機関の回転数を予測することにより、内燃機関の回転数の変動量を的確に予測することができる。 In this case, the acceleration / deceleration value at the time of acceleration / deceleration is predicted based on the past driving situation similar to the current driving condition, and the rotation speed of the internal combustion engine at the time of acceleration / deceleration is predicted based on the predicted acceleration / deceleration value. As a result, the fluctuation amount of the rotational speed of the internal combustion engine can be accurately predicted.
本発明によれば、内燃機関の回転数が変動する場合にはその変動を予測してクランク同期信号を生成することにより、回転数の変動に応じたタイミングで制御処理を行って処理精度の低下を抑制することができる。 According to the present invention, when the rotational speed of the internal combustion engine fluctuates, the fluctuation is predicted and the crank synchronization signal is generated, so that the control process is performed at a timing according to the fluctuation of the rotational speed, and the processing accuracy is lowered. Can be suppressed.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は本発明の実施形態に係る内燃機関制御装置の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine control apparatus according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係る内燃機関制御装置1は、自車両に搭載され、エンジン3のクランク軸の回転に対応したクランク同期信号を用いてエンジン3の制御を行う装置である。
The internal combustion
図1に示すように、本実施形態に係る内燃機関制御装置1は、ECU(ElectronicControl Unit)2を備えている。ECUは、内燃機関制御装置1全体の制御処理を行う電子制御ユニットであり、例えばCPU、ROM、RAMを含むコンピュータを主体として構成されている。
As shown in FIG. 1, the internal combustion
ECU2には、筒内圧センサ11、クランクセンサ12が接続されている。筒内圧センサ11は、エンジン3の筒内の圧力を検出センサであり、筒内圧を検出できるものであればいずれのタイプのものを用いてもよい。筒内圧センサ11の検出信号は、ECU2に入力され、設定された検出タイミングで検出値がサンプリングされる。クランクセンサ12は、エンジン3のクランク軸の回転状態を検出センサである。クランクセンサ12が出力するクランク角信号は、例えば角度10CAで一周期のパルス信号として出力され、ECU2に入力される。
An in-
また、ECU2には、車速センサ13、車間距離センサ14、照度センサ15、傾斜センサ16、ドライバ状態センサ17が接続されている。
In addition, a
車速センサ13は、車両の走行速度を検出センサであり、例えば車輪速を検出する電磁ピックアップタイプの車輪速センサが用いられる。車間距離センサ14は、車両の前方を走行する他車との車間距離を検出センサである。この車間距離センサ14としては、例えばミリ波レーダ、レーザレーダなどが用いられる。
The
照度センサ15は、車両の周囲の照度を検出するセンサであり、例えば集積化光センサが用いられる。傾斜センサ16は、車両が走行する路面の傾斜度を検出センサであり、例えばジャイロセンサなどが用いられる。ドライブ状態センサ17は、車両の運転者の状態を検出センサであり、運転者の加減速操作の動作又は状態を検出ためのものである。
The
ドライブ状態センサ17としては、例えば運転者のハンドル把持力を検出するセンサが用いられ、具体的には、運転者の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサが用いられる。この場合、操舵トルクセンサにより、操舵トルクが繰り返し検出され、所定時間における最大値と最小値の差がハンドルの把持力として検出される。これは、運転者が強くハンドルを把持しているほど、その把持力により抑制される路面振動の反力が操舵トルクに反映されやすくなり、最小値と最大値の差が大きくなることを利用したものである。
As the
また、ドライブ状態センサ17として、例えば運転者の位置を検出するドライビングポジションセンサを用いてもよい。このドライビングポジションセンサは、シート前後位置とヘッドレストに設けられた頭部位置検出センサにより検出された頭部の前後位置に基づいて、運転者の頭部の位置を検出するものである。加減速(特に加速)の際、運転者は頭部を前方に移動させることがあり、その頭部の移動に基づいて運転者の加減速動作又は状態が検出される。
Further, as the
また、ドライブ状態センサ17として、例えば運転者の視線方向を検出する視線検出センサを用いてもよい。この視線検出センサとして、運転者の顔画像を撮像するカメラが用いられる。運転者は、加速の際に前方のやや遠方を注視し、減速の際に前方の直前の他車両を注視する傾向があり、運転者の視線方向を検出することにより車両の加減速を予測することが可能となる。
Further, as the
さらに、ドライブ状態センサ17として、車両の加減速を予測するための運転者の動作又は状態を検出するものであれば、上述したもの以外のものを用いてもよい。
Further, as the
ECU2は、筒内圧検出部21、クランク同期信号生成部22、エンジン回転数検出部23、エンジン回転数予測部24、エンジン制御部25、加減速予測部26を備えている。
The
筒内圧検出部21は、筒内圧センサ11の検出信号を所定の周期でサンプリングして筒内圧値をAD変換するものである。筒内圧検出部21におけるサンプリング周期は、クランク同期信号を用いて設定される。例えば、パルス信号であるクランク同期信号の立ち上がりエッジごとに筒内圧センサ11の検出信号がサンプリングされ、サンプリングされた筒内圧値がAD変換される。
The in-cylinder
クランク同期信号生成部22は、エンジン3のクランク角信号に同期したクランク同期信号を生成するクランク同期信号生成手段として機能するものである。このクランク同期信号生成部22は、クランクセンサ12から出力されるクランク角信号を入力し、そのクランク角信号に基づいてクランク同期信号を生成する。
The crank synchronization
具体的には、エンジン3の回転数が変動しないと予測された場合にはクランク角信号の周波数を逓倍させてなる逓倍信号がクランク同期信号として生成される。一方、エンジン3の回転数が変動すると予測された場合には予測された回転数変動時期及び予測された変動回転数に応じ信号成分の周波数を変化させてクランク同期信号が生成される。このとき、クランク角信号の周波数を逓倍させてなる逓倍信号に対し、エンジン3の回転数の予測変動量に応じて信号成分の周波数を変化させてクランク同期信号が生成される。 Specifically, when it is predicted that the rotation speed of the engine 3 will not fluctuate, a multiplied signal obtained by multiplying the frequency of the crank angle signal is generated as a crank synchronization signal. On the other hand, when it is predicted that the rotation speed of the engine 3 will fluctuate, the crank synchronization signal is generated by changing the frequency of the signal component according to the predicted rotation speed fluctuation timing and the predicted fluctuation rotation speed. At this time, with respect to the multiplied signal obtained by multiplying the frequency of the crank angle signal, the frequency of the signal component is changed according to the predicted fluctuation amount of the rotational speed of the engine 3 to generate the crank synchronization signal.
エンジン回転数検出部23は、エンジン3の回転数を検出するエンジン回転数検出手段として機能するものであり、例えばクランクセンサ12から出力されるクランク角信号に基づいてエンジン3の回転数を検出する。
The
エンジン回転数予測部24は、エンジン3の回転数の変動を予測するエンジン回転予測手段として機能するものであり、所定の周期で繰り返しエンジン3の回転数の変動時期及び回転数の変動量を予測する。例えば、エンジン回転数予測部24は、車両の加減速操作が実行されるまでの時間に基づいて内燃機関の回転数の変動時期を予測し、車両の加減速値に基づいて車両の加減速する際の内燃機関の回転数を予測する。
The engine
エンジン制御部25は、エンジン3の制御を行う内燃機関制御手段であり、クランク同期信号を用いエンジン3に制御信号を出力して制御を実行する。例えば、クランク同期信号の立ち上がりエッジごとに筒内圧センサ11の検出信号がサンプリングされAD変換されて筒内圧値が記録される。また、クランク同期信号の周期に応じて、燃料噴射時期、点火時期のタイミングの設定などを行い、エンジン3の制御が実行される。
The
加減速予測部26は、車両の加減速を予測する加減速予測手段として機能するものである。加減速予測部26における加減速予測処理において、例えば、車両の走行状況が検出され、その車両の加減速時よりも所定時間前における走行状況が蓄積され、現在の走行状況と類似した過去の走行状況に基づいて現在から加減速操作が実行されるまでの時間が予測される。また、車両の走行状況が検出され、その車両の加減速時よりも所定時間前における走行状況が蓄積され、現在の走行状況と類似した過去の走行状況に基づいて加減速時の加減速値が予測される。
The acceleration /
車両の走行状況の検出処理においては、車速センサ13、車間距離センサ14、照度センサ15、傾斜センサ16、ドライバ状態センサ17の全部又は一部の検出信号に基づいて車両の走行状況が検出される。走行状況の蓄積処理は、車両の走行状況と加減速操作を関係付けてそれぞれのデータを蓄積する処理である。この蓄積データを用いることにより、現在の車両の走行状態から加減速操作を行うかどうか及びどの程度加減速するかどうかを予測することができる。
In the vehicle travel state detection process, the vehicle travel state is detected based on detection signals of all or part of the
エンジン3は、図示しない点火プラグ、インジェクタなどを備えており、ECU2のエンジン制御部25から出力される制御信号を受けて駆動制御されている。
The engine 3 includes a spark plug, an injector, and the like (not shown), and is driven and controlled by receiving a control signal output from the
次に、本実施形態に係る内燃機関制御装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the internal combustion
図2は本実施形態に係る内燃機関制御装置1の動作を示すフローチャートである。図2のフローチャートは、例えばECU2によって所定の周期で繰り返し実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the internal combustion
まず、図2のステップS10(以下、単に「S10」と示す。ステップS10以降のステップについても同様とする。)に示すように、センサ値の読み込み処理が行われる。この読み込み処理は、クランクセンサ12の検出値と車両の加減速予測のためのセンサ検出値を少なくとも読み込む処理である。車両の加減速予測のためのセンサ検出値としては、例えば車速センサ13の車速値、車間距離センサ14の前方車両との距離の値、照度センサ15の周辺の照度値、傾斜センサ16の路面傾斜値、ドライバ状態センサ17の検出値が読み込まれる。また、S10において、筒内圧センサ11の検出値も読み込まれる。
First, as shown in step S10 of FIG. 2 (hereinafter simply referred to as “S10”, the same applies to the steps after step S10), sensor value reading processing is performed. This reading process is a process of reading at least the detection value of the
そして、S12に処理が移行し、クランク同期信号の生成処理が行われる。この生成処理は、クランクセンサ12から出力されるクランク角信号に同期したクランク同期信号を生成する処理である。例えば、この生成処理では、クランク角信号の周波数を逓倍させてなる逓倍信号がクランク同期信号として生成される。クランク角信号が10CA信号である場合、そのクランク角信号を4倍に逓倍した2.5CAの信号がクランク同期信号として生成されるのが好ましい。
Then, the process proceeds to S12, and a crank synchronization signal generation process is performed. This generation process is a process for generating a crank synchronization signal synchronized with the crank angle signal output from the
そして、S14に処理が移行し、エンジン回転数検出処理が行われる。エンジン回転数検出処理は、エンジン3の回転数を検出する処理である。例えば、エンジン回転数検出処理では、クランクセンサ12から出力されるクランク角信号に基づいてエンジン3の回転数が検出される。
And a process transfers to S14 and an engine speed detection process is performed. The engine speed detection process is a process for detecting the speed of the engine 3. For example, in the engine speed detection process, the speed of the engine 3 is detected based on a crank angle signal output from the
そして、S16に処理が移行し、加減速予測処理が行われる。加減速予測処理は、内燃機関制御装置1が搭載される自車両の加減速を予測する処理である。この加減速予測処理において、例えば現在の車両の走行状況に近似する過去の車両の走行状況が抽出され、その過去の車両の走行状況の際の加減速状態に基づいて、車両の加減速が行われるか否か、加減速が行われる場合にその加減速の開始時期及び加減速値がそれぞれ予測される。
And a process transfers to S16 and an acceleration / deceleration prediction process is performed. The acceleration / deceleration prediction process is a process for predicting acceleration / deceleration of the host vehicle on which the internal combustion
具体的には、予め過去の車両の走行状況を示す複数の予測パラメータのデータが蓄積され、その予測パラメータに対応する加減速状態データが関連付けて記録される。そして、現在の車両の走行状況を示す複数のデータに基づいて、車両の加減速が行われるか否か、加減速が行われる場合にその加減速の開始時期及び加減速値がそれぞれ予測される。 Specifically, data of a plurality of prediction parameters indicating past driving conditions of the vehicle are accumulated in advance, and acceleration / deceleration state data corresponding to the prediction parameters are recorded in association with each other. Then, based on a plurality of data indicating the current vehicle traveling state, whether acceleration / deceleration of the vehicle is performed or not, and when acceleration / deceleration is performed, the acceleration / deceleration start timing and acceleration / deceleration value are predicted, respectively. .
予測パラメータとしては、例えば車速、車間距離、照度、傾斜度、把持力が設定される。ここで把握力は、ドライバ状態の予測パラメータとして設定されるものである。この場合、過去の車速、車間距離、照度、傾斜度、把持力が車両の加減速状態と関係付けられて予測パラメータとして蓄積されている。現在の車速、車間距離、照度、傾斜度、把持力に近似する予測パラメータを抽出することにより、抽出される予測パラメータに関連付けられて蓄積される加速度状態のデータに基づいて、車両の加速度状態を予測することができる。 As prediction parameters, for example, vehicle speed, inter-vehicle distance, illuminance, inclination, and gripping force are set. Here, the grasping power is set as a prediction parameter for the driver state. In this case, the past vehicle speed, inter-vehicle distance, illuminance, inclination, and gripping force are stored as prediction parameters in association with the acceleration / deceleration state of the vehicle. By extracting the prediction parameters that approximate the current vehicle speed, inter-vehicle distance, illuminance, inclination, and gripping force, the acceleration state of the vehicle is determined based on the acceleration state data accumulated in association with the extracted prediction parameters. Can be predicted.
このとき、車両の加速度状態として、加減速が開始される時期及び加減速の度合い(加減速値)を予測することにより、エンジン3の回転数の変動時期と変動量を推定することができ、エンジン3の回転状況に応じた適切な制御処理が可能となる。 At this time, as the acceleration state of the vehicle, by predicting the timing at which acceleration / deceleration is started and the degree of acceleration / deceleration (acceleration / deceleration value), it is possible to estimate the fluctuation timing and fluctuation amount of the rotational speed of the engine 3; Appropriate control processing according to the rotation state of the engine 3 becomes possible.
そして、S18に処理が移行し、車両の加減速が行われるか否かが判断される。この判断処理においては、S16の加減速予測処理の結果に基づいて、車両の加減速が行われるか否かが判断される。 And a process transfers to S18 and it is judged whether acceleration / deceleration of a vehicle is performed. In this determination process, it is determined whether or not the vehicle is accelerated / decelerated based on the result of the acceleration / deceleration prediction process of S16.
S18において、車両の加減速が行われないと判断された場合には、通常の筒内圧検出処理が行われる(S20)。通常の筒内圧検出処理は、現在のエンジン回転数に応じたクランク同期信号を用いてエンジン制御処理を行うものであって、現在のエンジン回転数に応じたクランク同期信号に用いてエンジン3の筒内圧の検出を行う処理である。 If it is determined in S18 that acceleration / deceleration of the vehicle is not performed, normal in-cylinder pressure detection processing is performed (S20). The normal in-cylinder pressure detection process performs an engine control process using a crank synchronization signal corresponding to the current engine speed, and is used for a crank synchronization signal corresponding to the current engine speed. This is a process for detecting the internal pressure.
具体的には、S12にて生成したクランク同期信号(例えばクランク角信号の4倍の逓倍信号)の立ち上がりエッジのタイミングで筒内圧センサ11の検出信号がサンプリングされAD変換される。
Specifically, the detection signal of the in-
このように、クランク同期信号を用いエンジン3の回転数に応じたタイミングでエンジン制御処理を行うことにより、エンジン回転数が低い場合には制御処理の頻度を少なくして演算処理負荷を低減することができ、エンジン回転数が高い場合には制御処理を短い間隔で繰り返して制御処理の精度を向上させることができる。 In this way, by performing engine control processing at a timing according to the rotational speed of the engine 3 using the crank synchronization signal, when the engine rotational speed is low, the frequency of the control processing is reduced and the processing load is reduced. When the engine speed is high, the control process can be repeated at short intervals to improve the accuracy of the control process.
一方、S18において、車両の加減速が行われると判断された場合には、エンジン回転数予測処理が行われる(S22)。エンジン回転数予測処理は、車両のエンジン3の回転数を予測する処理であって、エンジン3の回転数の変動時期及び回転数の変動量を予測するものである。例えば、エンジン回転数予測処理では、車両の加減速操作が実行されるまでの時間に基づいてエンジン3の回転数の変動時期が予測され、車両の加減速値に基づいて車両の加減速する際のエンジン3の回転数が予測される。 On the other hand, when it is determined in S18 that acceleration / deceleration of the vehicle is performed, an engine speed prediction process is performed (S22). The engine speed prediction process is a process for predicting the rotation speed of the engine 3 of the vehicle, and predicts the fluctuation period of the rotation speed of the engine 3 and the fluctuation amount of the rotation speed. For example, in the engine speed prediction process, when the speed of fluctuation of the engine 3 is predicted based on the time until the acceleration / deceleration operation of the vehicle is executed, and the vehicle is accelerated / decelerated based on the acceleration / deceleration value of the vehicle. The number of revolutions of the engine 3 is predicted.
具体的には、車両の加減速操作が実行されるまでの時間とエンジン3の回転数の変動時期を関係付けるマップ、テーブル又は演算式を予め設定しておき、このマップなどを用い現在の加減速操作が実行されるまでの時間に基づいてエンジン3の回転数の変動時期を予測すればよい。また、車両の加減速値とエンジン3の回転数を関係づけるマップ、テーブル又は演算式を予め設定しておき、このマップなどを用い現在予測された加減速値に基づいてエンジン3の回転数の変動量を予測すればよい。 Specifically, a map, a table or an arithmetic expression for associating the time until the acceleration / deceleration operation of the vehicle is executed with the fluctuation timing of the rotation speed of the engine 3 is set in advance, and this map is used for the current acceleration. What is necessary is just to estimate the fluctuation | variation time of the rotation speed of the engine 3 based on time until deceleration operation is performed. Further, a map, a table or an arithmetic expression for associating the acceleration / deceleration value of the vehicle with the rotation speed of the engine 3 is set in advance, and the rotation speed of the engine 3 is determined based on the acceleration / deceleration value currently predicted using this map. What is necessary is just to estimate a fluctuation amount.
そして、S24に処理が移行し、予測回転数に応じたクランク同期信号の生成処理が行われる。この生成処理は、S22にて予測されたエンジン3の予測回転数に応じたクランク同期信号を生成する処理である。例えば、予測された回転数変動時期及び予測された変動回転数に応じ、信号成分の周波数を変化させてクランク同期信号が生成される。このとき、クランク角信号の周波数を逓倍させてなる逓倍信号に対し、エンジン3の回転数の予測変動量に応じて信号成分の周波数を変化させてクランク同期信号が生成される。 Then, the process proceeds to S24, and a crank synchronization signal generation process corresponding to the predicted rotation speed is performed. This generation process is a process for generating a crank synchronization signal corresponding to the predicted rotation speed of the engine 3 predicted in S22. For example, the crank synchronization signal is generated by changing the frequency of the signal component in accordance with the predicted rotational speed variation time and the predicted variable rotational speed. At this time, with respect to the multiplied signal obtained by multiplying the frequency of the crank angle signal, the frequency of the signal component is changed according to the predicted fluctuation amount of the rotational speed of the engine 3 to generate the crank synchronization signal.
具体的に説明すると、図3に示すように、クランク角信号Aに基づいて、クランク同期信号B1が生成される。クランク角信号Aは、一周期が10CAの信号である。クランク同期信号B1は、エンジン回転数の変動を予測して生成される信号であり、本発明の実施形態に用いられる信号となるものである。一方、クランク同期信号B0は、エンジン回転数の変動を予測しないで生成される信号であり、比較例となるものである。 More specifically, as shown in FIG. 3, the crank synchronization signal B1 is generated based on the crank angle signal A. The crank angle signal A is a signal having a period of 10 CA. The crank synchronization signal B1 is a signal generated by predicting fluctuations in the engine speed, and is a signal used in the embodiment of the present invention. On the other hand, the crank synchronization signal B0 is a signal generated without predicting fluctuations in the engine speed, and is a comparative example.
クランク同期信号B1は、エンジン回転数の変動がない場合には、一つ前の周期のクランク角信号Aの周期時間に基づいて何逓倍の信号とするかが決定される。一方、エンジン回転数の変動がある場合には、その変動開始時期及び変動量に応じて信号成分を変化させて生成される。図3では、時間t3に回転変動があることが予測されているため、その変動時期及び変動量に合わせて時間t3〜t4における信号成分の周波数を変化させている。これにより、エンジン3の回転数の変動に遅れることなくエンジン回転数に応じた周波数のクランク同期信号を生成することができる。 When there is no change in the engine speed, it is determined how many times the crank synchronization signal B1 is to be made based on the cycle time of the crank angle signal A in the previous cycle. On the other hand, when there is a change in the engine speed, it is generated by changing the signal component according to the change start time and the change amount. In FIG. 3, since it is predicted that there is a rotational fluctuation at time t3, the frequency of the signal component at times t3 to t4 is changed in accordance with the fluctuation timing and fluctuation quantity. As a result, a crank synchronization signal having a frequency corresponding to the engine speed can be generated without delaying the fluctuation of the engine speed.
これに対し、クランク同期信号B0は、一周期前のクランク角信号Aのパルス周期のみに基づいて周波数を決定している。時間t3に回転数変動があっても、時間t3〜t4の周波数は、時間t2〜t3の周波数となる。このため、時間t3〜t4において、回転数変動に追従して信号の周波数を変えることができない。このため、エンジン3の回転数に応じた周波数のクランク同期信号を生成することができない。 On the other hand, the frequency of the crank synchronization signal B0 is determined based only on the pulse period of the crank angle signal A one period before. Even if the rotational speed fluctuates at time t3, the frequency from time t3 to t4 is the frequency from time t2 to t3. For this reason, it is not possible to change the frequency of the signal following the rotation speed fluctuation at time t3 to t4. For this reason, a crank synchronization signal having a frequency corresponding to the rotational speed of the engine 3 cannot be generated.
そして、図2のS26に処理が移行し、加減速に応じた筒内圧検出処理が行われる。この処理は、予測されたエンジン回転数の変動に応じたクランク同期信号を用いてエンジン制御処理を行うものであって、予測されたエンジン回転数の変動に応じたクランク同期信号を用いてエンジン3の筒内圧の検出を行う処理である。具体的には、S24にて生成したクランク同期信号の立ち上がりエッジのタイミングで筒内圧センサ11の検出信号がサンプリングされAD変換される。
Then, the process proceeds to S26 in FIG. 2, and the in-cylinder pressure detection process corresponding to the acceleration / deceleration is performed. In this process, the engine control process is performed using a crank synchronization signal corresponding to the predicted fluctuation of the engine speed, and the engine 3 is processed using the crank synchronization signal corresponding to the predicted fluctuation of the engine speed. This is a process for detecting the in-cylinder pressure. Specifically, the detection signal of the in-
そして、S28に処理が移行し、エンジン制御処理が行われる。エンジン制御処理は、エンジン3に対し制御信号を出力する処理である。例えば、所定の周期でサンプリングしAD変換した筒内圧値に応じて着火時期を決定し、その着火タイミングでエンジン3に対し制御信号を出力する。S28の制御処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。 And a process transfers to S28 and an engine control process is performed. The engine control process is a process for outputting a control signal to the engine 3. For example, the ignition timing is determined according to the in-cylinder pressure value sampled and AD converted at a predetermined period, and a control signal is output to the engine 3 at the ignition timing. When the control process of S28 is finished, a series of control processes are finished.
以上のように、本実施形態に係る内燃機関制御装置1によれば、エンジン3の回転数が変動すると予測された場合に予測された回転数変動時期及び予測された変動回転数に応じ信号成分の周波数を変化させてクランク同期信号を生成することにより、エンジン3の回転数の変動に応じたクランク同期信号に基づいてエンジン3関の制御を行うことができる。このため、エンジン3の回転数の変動があった場合でも適切な制御処理が行え、処理精度の低下を抑制できる。
As described above, according to the internal combustion
また、本実施形態に係る内燃機関制御装置1において、クランク同期信号に基づきサンプリングを行ってエンジン3の筒内圧を検出することにより、エンジン3の回転数が低い場合に筒内圧の検出頻度を下げて演算負荷を低減できる。そして、エンジン3の回転数が変動する場合にはその変動を予測してクランク同期信号を生成することにより、エンジン3の回転数の変動に対応した筒内圧の検出が行える。従って、エンジン3の回転数が低い場合に筒内圧の検出頻度を下げて演算負荷を低減しつつ、エンジン3の回転数が変動する場合にその変動に応じたタイミングで筒内圧を検出して検出精度の低下を抑制することができる。
Further, in the internal combustion
また、本実施形態に係る内燃機関制御装置1において、エンジン3を搭載した車両の加減速の開始時期に基づいてエンジン3の回転数の変動時期を予測することにより、エンジン3の回転数の変動時期を適切に予測することができる。
Further, in the internal combustion
また、本実施形態に係る内燃機関制御装置1において、現在の走行状況と類似した過去の走行状況に基づいて現在から加減速操作が実行されるまでの時間を予測し、加減速操作が実行されるまでの時間に基づいて回転数の変動時期を予測することにより、エンジン3の回転数の変動時期を的確に予測することができる。
Further, in the internal combustion
さらに、本実施形態に係る内燃機関制御装置1において、現在の走行状況と類似した過去の走行状況に基づいて加減速時の加減速値を予測し、その予測された加減速値に基づいて加減速時のエンジン3の回転数を予測することにより、エンジン3の回転数の変動量を的確に予測することができる。
Further, in the internal combustion
なお、上述した実施形態は本発明に係る内燃機関制御装置の実施形態を説明したものであり、本発明に係る内燃機関制御装置は本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る内燃機関制御装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る内燃機関制御装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。 In addition, embodiment mentioned above demonstrates embodiment of the internal combustion engine control apparatus which concerns on this invention, and the internal combustion engine control apparatus which concerns on this invention is not limited to what was described in this embodiment. The internal combustion engine control device according to the present invention may be a modification of the internal combustion engine control device according to the embodiment or application to other devices without changing the gist described in each claim.
1…内燃機関制御装置、2…ECU、3…エンジン。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記内燃機関のクランク角信号に同期したクランク同期信号を生成するクランク同期信号生成手段と、
車両の加減速に係る情報に基づいて、前記内燃機関の回転数及びその回転数の変動時期を予測する回転数予測手段と、
前記クランク同期信号を用いて前記内燃機関の制御を行う制御手段と、
を備え、
前記クランク同期信号生成手段は、前記回転数予測手段により前記内燃機関の回転数が変動すると予測された場合に、予測された回転数変動時期及び予測された変動回転数に応じ信号成分の周波数を変化させて前記クランク同期信号を生成すること、
を特徴とする内燃機関制御装置。 In the internal combustion engine control apparatus for controlling the internal combustion engine using a signal corresponding to the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine,
Crank synchronization signal generating means for generating a crank synchronization signal synchronized with a crank angle signal of the internal combustion engine;
A rotation speed prediction means for predicting the rotation speed of the internal combustion engine and a fluctuation timing of the rotation speed based on information relating to acceleration and deceleration of the vehicle ;
Control means for controlling the internal combustion engine using the crank synchronization signal;
With
The crank synchronization signal generation means sets the frequency of the signal component in accordance with the predicted rotational speed variation time and the predicted variable rotational speed when the rotational speed prediction means predicts that the rotational speed of the internal combustion engine varies. Changing to generate the crank synchronization signal;
An internal combustion engine control device.
請求項1に記載の内燃機関制御装置。 The crank synchronization signal generation means generates a crank synchronization signal obtained by multiplying the frequency of the crank angle signal when the rotation speed prediction means predicts that the rotation speed of the internal combustion engine does not vary, and the rotation speed If the prediction means predicts that the rotational speed of the internal combustion engine varies, the crank synchronization signal is generated by changing the frequency of the signal component in accordance with the predicted rotational speed variation time and the predicted variable rotational speed.
The internal combustion engine control device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の内燃機関制御装置。 The rotation speed prediction means predicts a fluctuation timing of the rotation speed of the internal combustion engine based on a start timing of acceleration / deceleration of a vehicle equipped with the internal combustion engine;
The internal combustion engine control device according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の内燃機関制御装置。 The revolution number predicting means includes a traveling condition detecting means for detecting a traveling condition of the vehicle, a data accumulating means for accumulating a traveling condition a predetermined time before the acceleration / deceleration of the vehicle, and a past similar to the current traveling condition. Acceleration / deceleration time predicting means for predicting the time from the present to the time when the acceleration / deceleration operation is executed based on the traveling state of the engine, and the fluctuation timing of the rotational speed of the internal combustion engine based on the time until the acceleration / deceleration operation is executed Predict,
The internal combustion engine control device according to claim 3.
請求項3又は4に記載の内燃機関制御装置。 The revolution number predicting means includes a traveling condition detecting means for detecting a traveling condition of the vehicle, a data accumulating means for accumulating a traveling condition a predetermined time before the acceleration / deceleration of the vehicle, and a past similar to the current traveling condition. Acceleration / deceleration value prediction means for predicting an acceleration / deceleration value at the time of acceleration / deceleration based on the traveling state of the engine, and predicting the rotation speed of the internal combustion engine at the time of acceleration / deceleration based on the predicted acceleration / deceleration value,
The internal combustion engine control device according to claim 3 or 4.
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